QUALIT É DE L’EAU LES RISQUES CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES, R É ALITES ET ID É ES RE Ç UES Pr. Ph. HARTEMANN DESP – F

1. QUALITÉ DE L’EAU LES RISQUES CHIMIQUES ET MICROBIOLOGIQUES, RÉALITES ET IDÉES REÇUES Pr. Ph. HARTEMANN DESP – Faculté de Médecine Université Henri Poincaré - NANCY

2. Distinguer • Pays développés à haut niveau de contrôle sanitaire • Pays en développement où l’accès à l’eau est aussi important que sa qualité

5. Eau en Pays développés • Dangers chimiques de plus en plus nombreux (pollution de la ressource), mais risque assez bien maîtrisé • Dangers microbiologiques de mieux en mieux connus : - Risque lié aux bactéries des grandes épidémies bien maîtrisé - Risque lié aux virus et protozoaires échappant à la désinfection ?

6. Définitions • Danger • Risque • Evaluation du risque • Principe de prévention • Principe de précaution

7. LE RISQUE TOXICOLOGIQUE Deux types d’effets pathologiques • EFFETS DETERMINISTES Effet en soi non pathologique mais dont l’importance croît avec la dose et entraîne à un moment un état pathologique dont la gravité sera fonction de la dose reçue RELATIONS DOSE-EFFET et DOSE-REPONSE • EFFETS PROBABILISTES - Gravité indépendante de la dose (PAS DE RELATION DOSE-EFFET) - Pathologie existe chez des témoins non exposé - Caractère purement probabiliste de l’effet : augmentation de fréquence en présence du toxique (EXISTENCE D’UNE RELATION DOSE-REPONSE) - Effets tardifs (Ex. Leucémies et cancers, anomalies génétiques, etc…)

8. PRINCIPE DE PREVENTION CHIMIE DE L’EAU • Mol. Effet déterministe Risque zéro • Mol. Effet probabiliste - OMS : Risque 10-4 à 10-6 v.e - UE : Risque 10-6 v.e

9. PRODUITS PHYTOSANITAIRES • OMS : Applications des principes de toxicologie  19 composés individuels ou groupes d’isomères de 0.01 à 175 µg/l • UNION EUROPEENE : protection de la ressource  0.1 µg/l quelque soit le molécule et son mode d’action (herbicide ou acaricide par exemple) TOTAL = 0.5 µg/l : comment faire ?

10. APPLICATION DU PRINCIPE DE PRECAUTION ?? • Molécules à effet perturbateur endocrinien • Effet des mélanges complexes • Traitements d’Oxydation (  TRANSFORMATIONS ?)

11. Micropolluants à effets modulateurs (perturbateurs) endocriniens

12. Une liste impressionnante ! Alkylphénols ( penta à nonyl) Heptachlore epoxyde, Kelthane, Bisphénol A Kepone, Malathion, Mancozebe, 2,4 dichlorophénol Maneb, Methomyl, Mirex, Parathion, Diethyhexyladipate Permethrine, Pyrethroides de synthèse, 2,3,7,8 TCDD Toxaphène, Zineb, Ziram. 2,3,7,8 Tetrachlorodibenzofuranne Polychlorobiphényls Octachlorostyrène Esters de phtalates Hexachlorobenzène DEHP, BBP, DBP, DPP, DHP, DPrP, Pentachlorophénol DCHP, DEP Pesticides Autres 2,4,5 T, 2,4 D, Alachlor, Aldicarb, Styrène ( dimères et trimères) b Benzo(a) pyrène Amitrole, Atrazine, Benomyl, HCH, Carbaryl, Chlordane, Cypermethrine, Métaux lourds DDT et métabolites, Dicofol, Cadmium, Plomb, Mercure Dieldrine, Endosulfan, Ethylparathion, Lindane, Heptachlore,

13. Une pollution classique pour des effets nouveaux Des pollutions malheureusement relativement classiques pour les traiteurs d'eau Pesticides Hydrocarbures Détergents Métaux lourds Perturbateurs endocriniens Mais : De nombreuses inconnues concernant les sous-produits d'interaction entre ces molécules, la matrice organique et les procédés de traitement

14. Effets suspectés sur la santé humaine Femme : - Modification des ovaires et du tractus reproductif, - endométriose (5 millions de femmes aux USA), - cancers hormonaux-dépendants (sein, ovaires ..) ? Homme : antiandrogènes (DDT, p,p' DDE, estrogènes) - baisse du nombre de spermatozoïdes - malformations des organes - cancer des testicules - cancer de la prostate Thyroïde, immunité, ……. ??

15. Effets combinés Augmentation de la clairance de la testosterone - Endosulfan - Mirex - Chlordecone - o, p' - DDT Diminution de la synthèse de la testosterone - Ketoconazole Demasculinisation Estrogénicité - Endosulfan - o,p' DDT - Toxaphene - Dieldrine - Methoxychlore Anti- androgénicité - p,p'-DDE - Vinclozine Le Blanc et al. Mol. Cell. Endocrinol. (1997)

16. Médicaments, parfums et cosmétiques

17. Etude USGS sur 139 sites USA Kolpin et al. Environm. Sci. Technol. 2002 100 90 % Fréquence de détection par catégories 90 80 75 80 70 68 65 63 70 60 50 48 46 44 50 40 30 28 26 25 30 20 10 0 HAP Parfums Solvants Steroides Plastifiants Insecticides Antioxydants Désinfectants Antibiotiques Médic. OTC Retardateurs feux Répulsifs insectes Médicaments autres Métabolites détergents Hormones reproductives

18. Etude USGS sur 139 sites USA Kolpin et al. Environm. Sci. Technol. 2002 40 Pourcentage de la concentration totale mesurée 35 30 25 20 15 10 5 0 HAP Parfums Solvants Steroides Plastifiants Insecticides Médic. OTC Antioxydants Désinfectants Antibiotiques Retardateurs feux Répulsifs insectes Médicaments autres Métabolites détergents Hormones reproductives %

19. Médicaments dans l'aquifère de Berlin (ng/l) Clofibrate hypolipidémiant nd-7300 Diclofenac antinflammatoire nd-380 Fenofibrate hypolipémiant nd-45 Gemfibrozil hypolipémiant nd-340 Ibuprofen analgésique nd-200 Ketoprofen antiinflammatoire nd-30 Phenazone analgésique antiinflam nd-1250 Primidone anticonvulsivant nd-690 Propiphenazone Antiinflam. nd-1465 Acide salicylique analgésique antiinflam nd-1225

20. Il faut une réponse aux nouveaux risques Analyses physico-chimiques Tests biologiques globaux in vivo ou in vitro Analyse écologique complète Epidémiologie Analyse du risque Réglementation Progrès analytiques Nouvelles technologies

21. RISQUE MICROBIOLOGIQUE • Evolution Historique • Risque lié aux ̏miasmes˝ rôle de l’air • Risque lié à la contamination fécale (Snow) mesures de prévention • Découverte des batéries pathogènes, définition de la notion d’indicateurs de contamination fécale (Koch-Pasteur), rôle de l’air négligeable • Extension abusive à la notion de ̏germes tests˝ • Qualité PVD : Système ICF opérationnel PD : retour à la situation antérieure : recherche de pathogènes

22. PRINCIPE DE PREVENTION MICROBIOLOGIQUE • OMS : Indicateurs de contamination fécale mais parfois moins résistants que les pathogènes • Evaluation du risque, démarche à mettre en œuvre

23. MICROBIOLOGIE DES EAUX PATHOGENES ET INDICATEURS • L’indicateur ̏universel˝ n’existe pas ; il faut enfin accepter la notion de plusieurs types d’indicateurs selon l’usage qui doit en être fait et la recherche de pathogènes si nécessaire. • Indicateurs de contamination fécale : • Signent une probabilité de souillure par des pathogènes transmis par des matières fécales. • Parfaits pour l’eau brute ou l’eau distribuée sans traitement • Indicateurs d’inefficacité (grave !) de traitement

24. Indicateurs d’efficacité de traitement Signent l’efficacité du traitement ou ses limites, garantissant ou non l’absence de pathogène dont les caractéristiques de résistance au traitement sont similaires. • Indicateurs de qualité en distribution Signent l’existence de phénomènes durant le transport ou le stokage par comparaison fin/début. Ex : Flore aéobie totale revivifiable Flore en épifluorescence du CTC Legionella, Pseudomonas…

29. EVALUATION DU RISQUE • Etude du danger • Connaissance des fonctions Dose-Efet Dose-Réponse • Etude des expositions • Analyse du risque Scénarios pour préparer la gestion

34. CONCLUSION MICROBIOLOGIE • Quel est le niveau de risque acceptable ? • Sensibilité des populations • Eau stérile n’est pas bonne pour l’avenir de notre capital immunologique (ex. Hypothèse ̏hygièniste˝ de l’augmentation de l’incidence de l’allergie)